[发明专利]一种3D打印球形钛合金粉的生产方法

说明书

本发明涉及一种3D打印用球形钛粉的生产方法，其制备步骤为：(1)以Ti‑15Zr‑4Nb‑0.6Ta‑0.2Pd‑0.2N合金粉为原料，将Ti‑15Zr‑4Nb‑0.6Ta‑0.2Pd‑0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中；(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为60g/min‑90g/min；(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti‑15Zr‑4Nb‑0.6Ta‑0.2Pd‑0.2N合金粉；本发明所得球形钛合金粉末球化率高，球形度好，适合批量生产。

技术领域

本发明涉及一种射频等离子体生产3D打印球形钛粉的方法，具体是以Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉为原料，通过射频感应等离子体技术生产球形度好、球化率高、粒径分布均匀的球形钛合金粉，属于3D打印技术领域。

技术背景

3D打印钛合金无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料。目前医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4v合金。美国早在20世纪80年代中期便开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金，将其用于矫形术。日本、英国等也在该方面做了大量的研究工作，并取得一些新的进展。日本已开发出一系列具有优良生物相容性的α+β钛合金，其中Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金的腐蚀强度、疲劳强度和抗腐蚀性能均优于Ti-6Al-4v，更适于作为植入物植入人体。但是钛合金粉硬度高，难于加工，所以利用球形钛合金粉，采用3D打印技术生产高性能、难加工的大型复杂整体构件才能成为可能。

通过检索现有专利和文献，未发现射频感应等离子技术生产球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N钛合金粉的报导。

发明内容

本发明的目的提供一种能够生产高球化率、高球形度、粒度分布均匀的球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N钛合金粉的制备方法。

用射频感应等离子体生产钛合金粉，其特征以及步骤如下：

(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中，原料粒度为20-45um；

(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；

(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为60g/min-90g/min；

(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉；

本发明所得球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉纯度高、球形度好、粒径分布均匀，适合批量生产，具有良好的商业价值。

具体实施方法

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实例1：(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中，原料粒度为20-45um；

(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；

(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为90g/min；